单层二维半导体中的线性激子霍尔效应与能斯特效应

本文采用半经典输运理论，重点研究单层二维半导体中的线性激子霍尔效应与能斯特效应。通过推导一般非均匀二维系统中动量空间的激子贝里曲率，我们确立了其与电子和空穴的贝里曲率及有效质量的依赖关系。作为示例，我们计算了单层过渡金属二硫族化物和黑磷中的激子霍尔效应。对于这些材料，我们证明具有非零贝里曲率的线性霍尔（能斯特）激子流被对称性严格禁止。这一发现与早期在MoSe$_2$中激子霍尔效应的实验观测结果一致。相比之下，黑磷中的强各向异性导致了净线性激子霍尔电流，其值相对较大，且类似于反常霍尔效应而非谷霍尔效应。我们的工作揭示，即使没有贝里曲率，二维材料的特定对称性也能诱导出显著的线性激子霍尔（能斯特）效应，而在单层二维材料中，非零贝里曲率通常禁止该效应。这一发现为未来的光电应用带来了希望，并为实验探索提供了令人兴奋的可能性。